單相變壓器更節(jié)能

單相變壓器變損是否低?在以前關于介紹單相變壓器及單相供電技術的論文中，認為單相變壓器比同容量的三相變壓器空載損耗小、節(jié)能，并且變損低。有的論文列舉出的應用實例，提到改造具有的經(jīng)濟效益時，用D10、D11甚至D12系列的變壓器和同容量的S9系列變壓器進行比較，例如提到同容量的D11單相變壓器比S9三相變壓器空載損耗降低得多，因此認為單相變壓器比三相變壓器運行更經(jīng)濟，其實這是個誤解。舉例時忽略了兩者之間的技術層次上的差異，根據(jù)JB/T3837-1996《變壓器類產(chǎn)品型號編制辦法》，對變壓器型號的編序的性能水平做了規(guī)定，凡大一號的性能參數(shù)要提高到一個新水平。例如D10系列變壓器是根據(jù)S10變壓器參數(shù)設計的，論證D10或者D11等系列變壓器的降低損耗的效果時，應選取同型號的S10或S11變壓器進行比較，選取S9系列變壓器作為參照物其實是不公平的。

另外，普通S9系列變壓器采用的是疊裝式鐵芯結構，而D10、D11等大多采用了卷鐵芯結構:疊裝式鐵芯和卷鐵芯存在工藝技術上的差別，卷鐵芯結構克服了傳統(tǒng)疊裝鐵芯結構中無法克服的缺點，例如在一張鐵芯疊片中，沿外側(cè)和沿內(nèi)側(cè)的磁路長度相差較大，使得磁通在鐵片內(nèi)不是均勻分布，并產(chǎn)生高次諧波，結果導致?lián)p耗增加。在三相鐵芯中，鐵軛和B相的芯柱交會區(qū)域內(nèi)，由于三相磁動勢的原因產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場使損耗增加，在鐵芯疊片彼此之間對接處有接縫，在此接縫區(qū)域內(nèi)，有橫向穿越疊片的磁通而使損耗增加。因此，卷鐵芯變壓器比疊裝鐵芯變壓器空載損耗小，空載電流小。同是11型號的100 kVA容量的三相卷鐵芯密封變壓器與單相卷鐵芯變壓器除了重量明顯差異外，技術指標差別并不明顯。所以一直認為的單相變壓器比三相變壓器變損小、節(jié)能的結論是沒有依據(jù)的。

折疊線損低

單相供電方式是否線損低?根據(jù)電路原理，同樣的距離輸送同樣的功率P ，功率因數(shù)為1，三相供電方式與單相供電方式的線路損失如下。假設使用同截面的導線，導線電阻為R。單相變壓器兩線方式供電，輸送功率P 時，相線、中性線中電流為I ，產(chǎn)生的線路損失為 P 單損 = 2I^2R。三相變壓器三相四線方式供電，輸送功率P時，線路中相電流為I /3，理想狀態(tài)下中性線無電流，相線 P 相損 =(I/3)R = IR/9。

本方式下線路損失為P三損 = 3×(I /3)R = IR/3。通過計算可見，三相供電方式的線路損失是Z低的，單相供電的方式比三線制的損耗高6倍。由此可見，單相供電方式在與三相供電方式在降低線路損失方面并無優(yōu)勢。